JP5029492B2

JP5029492B2 - トランスミッションの潤滑装置

Info

Publication number: JP5029492B2
Application number: JP2008134251A
Authority: JP
Inventors: 幸士寺島
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-05-22
Also published as: JP2009281498A

Description

本発明は、トランスミッションケース内にミストを噴射する噴射ノズルを備えたトランスミッションの潤滑装置に関する。

マニュアル式のトランスミッションの潤滑方法としては、トランスミッションケース内に潤滑油（オイル）を貯留し、回転するギヤによりトランスミッションケース内の潤滑油を掻き上げてトランスミッションケース内のギヤ等を潤滑する、油浴潤滑が一般的であった。この油浴潤滑は、ギヤが常時トランスミッションケース内の潤滑油を攪拌するので、攪拌抵抗が発生する。

ところで、潤滑油量を極限まで低下させ潤滑を行うＭＱＬ（ＭｉｎｉｍｕｍＱｕａｎｔｉｔｙＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ；最少量潤滑又は極微量潤滑）では、潤滑油と共に大量の空気（圧縮空気）を潤滑対象へと噴射することで潤滑及び冷却を同時に行う、ミスト潤滑（又はミストエア潤滑）と称される方法が存在する。このミスト潤滑をトランスミッションの潤滑に適用することで、油浴潤滑における攪拌抵抗を削減でき、潤滑の効率を高めることができる（例えば、特許文献１等参照）。

特開２０００−２７４５１６号公報

ところで、一般的なミスト潤滑では、生成したミストの大半を未使用のままフィルタを通して大気へと放出する構成をとる。この構成では、圧縮空気やミストの生成に要したエネルギを無駄に損失していることとなる。また、高粘性の潤滑油が用いられるトランスミッションでは、高粘性の潤滑油を用いてミストを生成するのに多大なエネルギを必要とする。

そこで、本発明の目的は、トランスミッションケース内のミストの一部を噴射ノズルに循環させて新たに生成するミストの量を減らすことで、ミストの生成に必要なエネルギを低減することができるトランスミッションの潤滑装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、トランスミッションケース内にミストを噴射する噴射ノズルを備えたトランスミッションの潤滑装置であって、上記噴射ノズルは、気体供給路を介して供給される気体とオイル供給路を介して供給されるオイルとからミストを生成するミスト生成部と、上記トランスミッションケース内のミストを上記トランスミッションケースに接続されたリターン路を介して取り込むミスト取込部とを有し、上記ミスト生成部で生成されたミスト及び上記ミスト取込部より取り込まれたミストを上記トランスミッションケース内に噴射するものである。

ここで、上記リターン路に、そのリターン路を流れるミストを冷却するミスト熱交換器が設けられても良い。

また、上記オイル供給路に、そのオイル供給路を流れるオイルを加熱する加熱手段が設けられても良い。

また、上記気体供給路に、その気体供給路を流れる気体を冷却する気体熱交換器が設けられても良い。

本発明によれば、トランスミッションケース内のミストの一部を噴射ノズルに循環させて新たに生成するミストの量を減らすことで、ミストの生成に必要なエネルギを低減することができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明の一実施形態に係るトランスミッションの潤滑装置の概略図である。

図１に示すように、本実施形態のトランスミッション１は、マニュアル式のものであり、トランスミッションケース２内に、メインシャフト３、メインギア４、カウンターシャフト５及びカウンターギア６等を有している。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る潤滑装置１０は、トランスミッションケース２内にミスト（オイルミスト）を噴射する噴射ノズル１１を備えている。噴射ノズル１１は、管状のノズル本体１２を有しており、このノズル本体１２の先端の噴射口１３からミストがトランスミッションケース２内の潤滑対象（又は冷却対象）に向けて噴射されるように構成されている。

噴射ノズル１１は、気体供給路（気体供給配管）１４を介して供給される気体（本実施形態では、空気）とオイル供給路（オイル供給配管）１５を介して供給されるオイル（潤滑油）とからミストを生成するミスト生成部１６を有している。本実施形態では、ミスト生成部１６は、ノズル本体１２の長手方向中間部に設けられた気体取入部（気体取入口）１７と、ノズル本体１２における気体取入口１７より先端側の部分に設けられたオイル取入部（オイル取入口）１８とを有しており、気体取入口１７から取り入れられた空気（圧縮空気）は、ノズル本体１２に設けられた環状の流路１９ａを通り、ノズル本体１２内に設けられノズル本体１２の先端側に延出する内管１９ｂに沿ってオイル取入口１８側に向かい流れるようになっている。本実施形態では、オイル取入口１８は、内管１９ｂ先端の近傍に設けられている。

気体供給配管１４には、噴射ノズル１１のミスト生成部１６（気体取入口１７）に空気を圧送するエアポンプ（本実施形態では、油圧ポンプ）２０と、気体供給配管１４を流れて噴射ノズル１１のミスト生成部１６（気体取入口１７）に供給される圧縮空気を冷却する熱交換器（以下、気体熱交換器という）２１とが設けられている。本実施形態では、気体熱交換器２１は、気体供給配管１４を流れる圧縮空気を冷却する冷却水又は空気が循環するケーシング２２を有している。

オイル供給配管１５には、オイル供給配管１５を流れて噴射ノズル１１のミスト生成部１６（オイル取入口１８）に供給されるオイルを加熱する加熱手段と、オイル供給配管１５内のオイルの温度を検出する温度検出手段（温度センサ）２３とが設けられている。本実施形態では、オイル供給配管１５の吸引側接続口はトランスミッションケース２のオイルパン７に接続されている。また、本実施形態では、加熱手段は、ヒータ２４からなり、ヒータ２４はコントローラ（制御手段）２５により制御される。また、加熱手段は、高温となった冷却水を用いて加熱するものであっても良い。詳しくは、コントローラ２５は、温度センサ２３で検出したオイル供給配管１５内のオイルの温度が所定温度よりも低いときに、加熱手段（ヒータ２４）を駆動してオイル供給配管１５内のオイルを加熱するようになっている。

また、噴射ノズル１１は、トランスミッションケース２内に浮遊するミストをトランスミッションケース２に接続されたリターン路（リターン配管）２６を介して取り込むミスト取込部（ミスト取込口）２７を有している。本実施形態では、ミスト取込口２７は、噴射ノズル１１のノズル本体１２の後端に形成されている。

リターン配管２６には、リターン配管２６を流れて噴射ノズル１１のミスト取込口２７に取り込まれるミストを冷却する熱交換器（以下、ミスト熱交換器という）２８が設けられている。本実施形態では、リターン配管２６の吸引側接続口はトランスミッションケース２の上部に接続されている。また、本実施形態では、ミスト熱交換器２８は、リターン配管２６を流れるミストを冷却する冷却水又は空気が循環するケーシング２９を有している。

本実施形態では、リターン配管２６の途中に排出路（排出配管）３０が接続されており、排出配管３０には空気又はミストに含まれるオイルを分離するエアフィルタ３１が設けられている。エアフィルタ３１で分離されたオイルは図示しない戻し路（戻し配管）を介してトランスミッションケース２のオイルパン７又は図示しないオイルタンクに戻され、オイルが分離された空気は排出配管３０から大気へと放出される。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態の噴射ノズル１１では、エアポンプ２０により圧縮空気を気体取入口１７から噴射ノズル１１のノズル本体１２内に取り入れる。気体取入口１７から取り入れられた圧縮空気はノズル本体１２内壁と内管１９ｂとの間を内管１９ｂに沿って流れ、この圧縮空気の流れによってトランスミッションケース２のオイルパン７に貯留されたオイルがオイル供給配管１５を介して吸引されて、ミストが生成される。生成されたミストは、ノズル本体１２の先端の噴射口１３からトランスミッションケース２内の潤滑対象（又は冷却対象）に向けて噴射される。

また、ミスト生成部１６で生成されたミストはトランスミッションケース２内への噴射時に非常に高速な流れとなり、このミストの噴射流の周囲に低圧部が形成される。この低圧部とトランスミッションケース２内の雰囲気との圧力差によってアスピレーション効果（吸気効果）が発揮され、トランスミッションケース２内に浮遊するミストの一部がリターン配管２６を介して吸引され、吸引されたミストは、ミスト生成部１６で生成されたミストに混合されて、ノズル本体１２の先端の噴射口１３からトランスミッションケース２内の潤滑対象（又は冷却対象）に向けて噴射される。

即ち、本実施形態に係る潤滑装置１０では、噴射ノズル１１内の圧縮空気の流れを利用してトランスミッションケース２内のミストの一部を吸引してミストのまま噴射ノズル１１に循環させることで、新たに生成するミストの量を減らすことができ、ミストの生成に必要なエネルギを低減することが可能となる。

また、本実施形態に係る潤滑装置１０では、リターン配管２６に、リターン配管２６を流れるミストを冷却するミスト熱交換器２８を設けたので、トランスミッションケース２内から噴射ノズル１１に循環させるミストをミスト熱交換器２８で冷却することで、ミストをトランスミッションケース２内から噴射ノズル１１に循環させた場合に問題となる循環ミストの温度上昇を抑制することが可能となる。

また、本実施形態に係る潤滑装置１０では、オイル供給配管１５に、オイル供給配管１５を流れるオイルを加熱する加熱手段（ヒータ２４）を設けたので、低温のオイルをヒータ２４で加熱することで、噴射ノズル１１のミスト生成部１６に供給するオイルの粘性を下げてオイルの微粒化性を維持することが可能となる。

また、本実施形態に係る潤滑装置１０では、気体供給配管１４に、気体供給配管１４を流れる圧縮空気を冷却する気体熱交換器２１を設けたので、噴射ノズル１１のミスト生成部１６に供給する圧縮空気を気体熱交換器２１で冷却することで、噴射ノズル１１から噴射する循環ミストの温度上昇をより一層抑制することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。

例えば、図３に示すように、オイル供給配管１５に、オイルを圧送するオイルポンプ（図示例では、油圧ポンプ）３２を設けても良く、排出配管３０をエアポンプ２０より上流の気体供給配管１４に接続して、エアポンプ２０の吸引口をミストの排出口と一つにしても良い。また、噴射ノズル１１を複数設けても良い。また、オイル供給配管１５の吸引側接続口をオイルタンクに接続し、オイルをオイルタンクから吸引するようにしても良い。

図１は、本発明の一実施形態に係るトランスミッションの潤滑装置の概略図である。図２は、噴射ノズルの概略図である。図３は、他の実施形態に係るトランスミッションの潤滑装置の概略図である。

符号の説明

２トランスミッションケース
１０潤滑装置
１１噴射ノズル
１４気体供給配管（気体供給路）
１５オイル供給配管（オイル供給路）
１６ミスト生成部
２１気体熱交換器
２４ヒータ（加熱手段）
２６リターン配管（リターン路）
２７ミスト取込口（ミスト取込部）
２８ミスト熱交換器

Claims

トランスミッションケース内にミストを噴射する噴射ノズルを備えたトランスミッションの潤滑装置であって、
上記噴射ノズルは、
気体供給路を介して供給される気体とオイル供給路を介して供給されるオイルとからミストを生成するミスト生成部と、上記トランスミッションケース内のミストを上記トランスミッションケースに接続されたリターン路を介して取り込むミスト取込部とを有し、
上記ミスト生成部で生成されたミスト及び上記ミスト取込部より取り込まれたミストを上記トランスミッションケース内に噴射することを特徴とするトランスミッションの潤滑装置。
上記リターン路に、そのリターン路を流れるミストを冷却するミスト熱交換器が設けられる請求項１に記載のトランスミッションの潤滑装置。
上記オイル供給路に、そのオイル供給路を流れるオイルを加熱する加熱手段が設けられる請求項１又は２に記載のトランスミッションの潤滑装置。
上記気体供給路に、その気体供給路を流れる気体を冷却する気体熱交換器が設けられる請求項１から３いずれかに記載のトランスミッションの潤滑装置。